Mis on kernel OS-is? Millised on kerneli tüübid?

Kernel on operatsioonisüsteemi (OS) keskne komponent. Ta vastutab süsteemi ressursside haldamise ja kasutajaprogrammidele teenuste osutamise eest. Kerneleid on kahte tüüpi: monoliitne ja mikrotuum. Monoliittuum on üks suur käivitatav fail, mis sisaldab kogu operatsioonisüsteemi koodi. Monoliitsed tuumad on tavaliselt kiiremad ja tõhusamad kui mikrotuumad, kuid neid on ka keerulisem kujundada ja siluda. Mikrotuum on väike, modulaarne kernel, mis sisaldab ainult süsteemi põhifunktsioonide jaoks vajalikku koodi. Mikrotuumad on tavaliselt paindlikumad ning lihtsamini kujundatavad ja silutavad kui monoliitsed tuumad, kuid need võivad olla aeglasemad ja vähem tõhusad.

Igal operatsioonisüsteemil, olgu see siis Windows, Mac, Linux või Android, on põhiprogramm nimega Tuum kes tegutseb kogu süsteemi ülemusena. See on OS-i süda! Kernel pole midagi muud kui arvutiprogramm, mis juhib kõike muud. Kõik, mis arvutis toimub, läbib selle. Selles postituses arutame, mis on OS-i kernel ja erinevat tüüpi tuumad.

Mis on kernel OS-is

Nüüd, kui teame, et see on OS-i põhiprogramm, peaksime ka teadma, et see on esimene programm, mis laaditakse pärast alglaadurit. Seejärel teeb see kõik läbirääkimised riistvara ja tarkvara või rakenduste vahel. Nii et kui käivitate programmi, saadab kasutajaliides kernelile päringu. Seejärel saadab kernel päringu protsessorile, mälule töötlemisvõimsuse, mälu ja muu määramiseks, et rakendus saaks esiosas sujuvalt töötada.

Kernelit võib pidada tõlkijaks. See teisendab tarkvara sisend- ja väljundtaotlused protsessori ja graafikaprotsessori juhiste komplektiks. Lihtsamalt öeldes on tarkvara ja riistvara vaheline kiht, mis teeb kõik võimalikuks. Kernel haldab järgmist:

1. CPU / GPU
2. Mälu
3. I/O või I/O seadmed
4. Ressursihaldus
5. Mälu haldamine
6. Seadmehaldus
7. süsteemikõned.

Kasutajaprotsessid pääsevad kerneli ruumi juurde ainult süsteemikutsete abil. Kui programm proovib otse juurde pääseda, põhjustab see tõrke.

klahvilogeri detektori aknad 10

Kerneli turvalisus ja kaitse

Kernel kaitseb ka riistvara. Kui kaitset pole, suudab mis tahes programm arvutis täita mis tahes toiminguid, sealhulgas arvuti kokkujooksmist, andmete rikkumist jne.

Kaasaegsetes arvutites rakendatakse turvalisust riistvara tasemel. Näiteks Windows ei laadi draivereid, mis ei ole pärit usaldusväärsest allikast ja millel on allkiri. Turvaline ja usaldusväärne alglaadimine on klassikalised näited.

kausta taustavärvi akende muutmine 10

Turvaline alglaadimine: See on arvutitööstuse välja töötatud turvastandard. See aitab kaitsta teie süsteemi pahavara eest, takistades volitamata rakenduste käivitamist süsteemi käivitamise ajal. See funktsioon tagab, et teie arvuti käivitub ainult arvutitootja poolt usaldusväärse tarkvara abil. Seega, kui teie arvuti käivitub, kontrollib püsivara iga alglaadimistarkvara osa, sealhulgas püsivara draiverite (valikulised ROM-id) ja operatsioonisüsteemi allkirja. Kui allkirjad on kontrollitud, käivitub arvuti ja püsivara annab juhtimise üle operatsioonisüsteemile.

Usaldusväärne alglaadimine: See kasutab virtuaalset Usaldusväärse platvormi moodul (VTPM), et kontrollida Windows 10 kerneli digiallkirja enne selle käivitamist. See omakorda kinnitab kõik muud Windowsi käivitusprotsessi komponendid, sealhulgas alglaadimisdraiverid, käivitusfailid ja ELAM. Kui faili on mingil viisil muudetud või muudetud, tuvastab laadija selle ja keeldub laadimast, tuvastades selle rikutud komponendina. Lühidalt öeldes pakub see laadimisajal kõigi elementide usaldusahelat.

Millised on kerneli tüübid

Samuti saab tuum suhelda riistvaraga turvalise liini kaudu. Sel viisil saavad ettevõtted arendada tuuma, mis suudab nende riistvaraga nuppude komplekti kasutades suhelda. Võtame näiteks pesumasina. Sõltuvalt sellest, milliseid nuppe te liigutate ja ajast, mis on seatud - tuuma põhitasemest peaks piisama. Kuid tuumad ise muutuvad aja jooksul keerukamaks, mille tulemuseks on tuumatüübid.

1. Monoliitne tuum: Siin töötavad nii OS kui ka kernel samas mäluruumis ja sobivad sinna, kus turvalisus tegelikult ei loe. Selle tulemuseks on kiirem juurdepääs, kuid kui seadme draiveris on viga, jookseb kogu süsteem kokku.
2. Mikrotuum: See on monoliitkerneli vähendatud versioon, kus kernel saab ise suurema osa tööst ära teha ja täiendavat GUI-d pole vaja. Neid tuleks kasutada seal, kus turvalisust ja süsteemitõrkeid ei esine või ei esine.
3. Hübriidtuum: See tuum on see, mida me kõige rohkem näeme. Windows, macOS Apple'ilt. Need on segu monoliitsest tuumast ja mikrotuumast. See eemaldab draiverid, kuid hoiab süsteemiteenused kernelis – sarnaselt sellega, kuidas draiverid laaditakse Windows käivitab alglaadimisprotsessi .
4. Nano-core: Kui teil on vaja kerneli, kuid enamik selle funktsioone on väliselt konfigureeritavad, on see ilmne.
5. Core Exo: See kernel pakub ainult protsesside kaitset ja ressursside haldamist. Seda kasutatakse aga peamiselt siis, kui testite oma projekti ja liigute parema kernelitüübi poole.

Tuum on palju enamat kui see, millest oleme rääkinud. Süvenedes muutub kerneli määratlus laiemaks ja sügavamaks.

Loodame, et seda postitust oli lihtne mõista ja see aitab teil põhitõdesid mõista.